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鲸鱼和鳄鱼的趋同进化!鲸鱼有很多地方都像鳄鱼

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很多人可能好奇过,既然都说鳄鱼非常完美,历经2亿多年,它们的特征都没有发生太大改变,那有没有动物模仿鳄鱼呢?

其实,从古至今,齿鲸和鳄鱼都是相互趋同的存在,鳄鱼一有机会就会变得“鲸里鲸气”的,鲸鱼或海豚一有机会也会变得“鳄里鳄气”的。



上面 这个是一条恒河鳄!



上面这是一只恒河豚科的江豚!

两者外观上看起来差别还比较大,对吧!

下面是两者的头骨,您看下是否能猜出哪个是江豚,哪个是很鳄鱼:





答案是:上面那个是鳄鱼,下面那个是江豚!

我们通过爬行动物和哺乳动物不同的骨骼特征可以区分二者,但是不难发现,两者的头骨真的很像!

实际上,不仅江豚和恒河鳄的头骨很像,所有鳄鱼和齿鲸的头骨都很像。

2017年,一篇发表在《英国皇家学会会刊B辑》上的文章解释了,齿鲸和鳄鱼头部趋同进化的本质原因,不是因为生存环境的相似性,而是二者猎物的相似性导致的[1]。

该项研究分析了超过75种现存鳄鱼、齿鲸的头骨和下颌形状。总体而言,无论是鳄鱼,还是齿鲸,它们的头部都被分为两个类型。

一种是长吻型,也就是我们开头恒河鳄和江豚的例子,它们的的颅骨和吻部细长、笔直,下颌略微弯曲。

另外一种是短吻型,也就是吻部呈现宽阔的钝圆状,整个头骨相对较大且高耸。



图片来源:McCurry et al. 2017

上面这张图片展示的就这两种不同头骨,从上到下,分别是拉普拉塔海豚(a)、恒河鳄(b)、虎鲸(c)和侏儒鳄(d)的头骨(按比例缩放至相同长度)。

不过,齿鲸和鳄鱼头部形状和它们生活在什么样的水域中关系不是很大,但和它们捕食的猎物类型关系很大。

短吻型齿鲸和鳄鱼的猎物通常更广泛,它们能够捕食那些相对大型的猎物,这种头骨能够提供更大的咬合力,从而让它们更好地承受体型较大且挣扎的猎物所带来的压力。

长吻型的猎物则是江河中的小型鱼类,这些猎物通常移动速度极快,且反应快速、身手敏捷,长长的吻部对捕食这些敏捷、迅速的鱼类可能具有很大的优势。



剖去齿鲸的外衣后,它们是不是有点鳄里鳄气的?接下去我要说的是鲸里鲸气的鳄鱼。

别看现代鳄鱼基本只生活在浅水、沼泽地带,这种在地球上演化超过2亿年的类群,一有机会就会变得相当多样化——这些机会通常出现在地球气温较高的时代。

历史上,鳄形目占据过各种各样的生态位,它们中出现过四肢直立起来、适应快速奔跑捕猎的鳄鱼,也出现过缓慢移动吃水果、吃草的植食性鳄鱼,还出现过像须鲸一样滤食性的鳄鱼。



△ 可以吃草的鳄鱼——西摩鳄



△ 追逐捕猎的鳄鱼——阿拉利坡鳄



△ 滤食鳄鱼——莫拉氏鳄

在所有已灭绝的鳄鱼中,有一类曾经获得巨大的成功,就是海鳄类

海鳄,顾名思义这些鳄鱼生活到了海洋中,它们在早侏罗世到早白垩世期间,分布范围遍及全球。



上面这个是一种海鳄——Metriorhynchus brevirostris的复原图,看起来是不是有点像现生的海豚。

就像鲸豚类一样,许多海鳄类都是游泳速度极快的掠食者,它们也将四肢改造成鳍状肢,拥有尾鳍,同时身体呈现优美的流线型,以帮助它们在水中快速游动。

海鳄类在它们那个时代,占据着现代海洋哺乳动物相似的生态位,而且它们同样是从陆地进入海洋的动物,所以外观上和现在的鲸豚类有点像并不意外。

但是,海鳄类和鲸豚类的趋同进化不止体现在外观上!

2020年一篇发表在《美国国家科学院院刊》上的文章揭示[2],海鳄类的内耳结构也和现代鲸豚类几乎一模一样。



上图展示的是,随着海鳄类逐渐生活到深海中,它的内耳变得越来越粗壮、紧凑。

内耳有助于保持平衡和空间感知,而这种紧凑型的内耳会让感觉系统变得不那么敏感,这有助于它们在深海中活动。

这里有还一个有意思的对比,后来的鲸豚类只用了极短的时间就经历这种内耳结构的变化,但是海鳄类经历了漫长的演化时间长变成这样。

一些人认为,这可能是因为爬行动物的过渡速度较慢导致的!

鲸豚类是胎生的,而爬行动物则倾向于产卵,这导致海鳄类必须生活在靠近陆地的地方,以便筑巢。

海鳄类最终也走向了深海,这意味着它们可能进化出胎生习性,而这个假设也有相关证据支撑——就是海鳄类的髋部随着时间的推移而变宽,这可能有助于它们完成胎生。

参考:
  • [1].Matthew R. McCurry, Alistair R. Evans, Erich M. G. Fitzgerald, Justin W. Adams, Philip D. Clausen, Colin R. McHenry. The remarkable convergence of skull shape in crocodilians and toothed whales. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2017; 284 (1850): 20162348 DOI: 10.1098/rspb.2016.2348

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